Forschungsprojekt was4wos

was4wos: Wireless Alerting System for Worker Safety

Über 800.000 Arbeitsunfälle gab es alleine in Deutschland im Jahr 2021 [1]. Insbesondere Arbeiterinnen und Arbeitern, die alleine sind, sind erhöhten Gefahren ausgesetzt. Nicht zuletzt fordert der Gesetzgeber, allein arbeitende Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter durch Systeme zu schützen, welche Gefahren wie Stürze, medizinische Notfälle oder Aufenthalte in kritischen Bereichen automatisch erkennt. Solche Systeme sollen beispielsweise Ersthelfer bei Gefahr informieren oder Warnungen in entsprechenden Bereichen auslösen.

Aktuelle Lösungen können diese Aufgaben nur unzureichend erfüllen - speziell bei drahtlosen Systemen sind beispielsweise Limitierungen hinsichtlich der Echtzeitfähigkeit oder der Reichweite vorhanden.

Im Rahmen des Projektes was4wos soll eine passende Funktechnologie entwickelt und angepasst werden. 

_{[1] https://www.dguv.de/de/zahlen-fakten/au-wu-geschehen/index.jsp}

co-funded by the Innosuisse – Swiss Innovation Agency and the European Union

Die Aufgabe von drahtlosen Notrufsystemen besteht darin, Notfallsituationen von Alleinarbeitern in Echtzeit zu erkennen und zu übertragen. Ein großes Problem sind Funkstörungen, welche durch andere Funksysteme verursacht werden und somit einen Teil der Übertragung behindern. Personen, welche in Gefahrenbereichen oder alleine arbeiten, müssen sich jedoch auf Technologien wie einem drahtlosen Alarmierungssystem besonders verlassen können. 

Hinsichtlich der Übermittlung der Gefahrensituation könnte auch Mobilfunk benutzt werden. Bei geringer Mobilfunkabdeckung können Echtzeitinformationen über den Unfall allerdings oft nicht zuverlässig oder gar nicht übertragen werden und die Hilfe im Falle eines Notfalls bleibt aus. Alternativtechnologien zu Mobilfunk wie Bluetooth, WIFI oder DECT bieten nur eine begrenzte Kommunikationsreichweite. Keine dieser Technologien kann große Gebäude oder Gebiete abdecken, ohne dass kostspielige Netzinfrastrukturen installiert werden müssten. Daher wird eine sichere Kommunikation mit hoher Ausfallsicherheit benötigt, um dadurch dem Alleinarbeiter in netzarmen Umgebungen, wie z. B. Kellern, Schutz ohne externe Infrastruktur zu bieten. Damit ist eine Technologie gemeint, welche eine zuverlässige Kommunikation über mehrere Stockwerke hinweg, auch tief im Inneren von Gebäuden, ermöglicht.

Die Lösung hierfür ist eine LPWAN-Verbindung wie beispielsweise mioty. Damit wird die Information über die Gefahrensituation in Echtzeit auch in schwierigen Umgebungen wie z. B. Kellern, an eine Zentrale und anschließend automatisch an Pager von Ersthelfern bzw. an Alarmanzeigen übermittelt.

Im Projekt was4wos erforscht das Fraunhofer IIS dazu Echtzeitmechanismen für LPWAN. Über einen sogenannten „Multicast-Downlink“ sollen Pager der zuständigen Ersthelfer innerhalb kürzester Zeit über den Vorfall informiert werden. Parallel werden Alarmleuchten und -signale in Echtzeit aktiviert um auch andere über den Notfall zu warnen. 

mioty - der ETSI-Standard als Basis

Die veröffentlichte ETSI-Spezifikation TS 103 357 bietet eine äußerst zuverlässige Konnektivität über große Entfernungen. Es existiert eine Implementierung des ETSI-Standards unter der Marke mioty^®. Die DIN VDE 0825-1 fordert für drahtlose Personen-Notsignal-Anlagen für gefährliche Alleinarbeiten eine Verzögerung von weniger als zwei Sekunden zwischen einem Alarmereignis und der Verarbeitung des Ereignisses auf der Seite der Basisstation. In der vorliegenden mioty^®-Implementierung fehlt ein Low Latency Mode für Uplink-Nachrichten (Nachrichten z. B. vom Alleinarbeiter zu einer Basisstation). Im Rahmen des Projektes soll der in der ETSI 103 357 Spezifikation optional definierte Low Latency Mode in das mioty^®-System implementiert und damit eine Gesamtkommunikationsverzögerung von weniger als einer Sekunde erreicht werden.

Die Ergebnisse aus dem Projekt was4wos sollen mittels eines zuverlässigen und ausfallsicheren Echtzeitsystems zukünftig Alleinarbeiter schützen und unbemerkte Unfälle vermeiden – Menschenleben sollen gerettet werden. Die entwickelte Notsignal-Anlage für Alleinarbeiter hilft damit Endanwendern wie großen Firmen, die Sicherheit ihrer Mitarbeiter zu erhöhen und gleichzeitig Kosten zu senken. Ebenso besteht die Option, das System für weitere kundenspezifische Anwendungsfälle zu erweitern. 

Diese neuartige Technologie erhöht den Kundennutzen:

• Ausfallsicher: Höchste Verfügbarkeit dank vollständiger Unabhängigkeit von der Infrastruktur Dritter, sowohl für Downlink- als auch für Uplink-Anwendungen - Alarmierung und Schutz von Einzelpersonen.
• Vereinheitlichung: Einheitliches System für den Schutz und die Alarmierung von Alleinarbeitern mit robusten, ergonomischen und einfach zu bedienenden, einheitlichen Geräten, die auf industrielle Umgebungen zugeschnitten sind.
• Kosteneinsparungen durch Synergieeffekte: Optionale Systemerweiterung für kundenspezifische geschäftskritische IoT-Anwendungen, die eine bidirektionale Kommunikation mit geringer Latenz erfordern.